劉敬慧

（ 河海大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，江蘇 常州 213000 ）

0 引言

隨科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展，產(chǎn)品市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)愈加激烈，產(chǎn)品的壽命周期亦在縮短。在對(duì)基本物質(zhì)需求標(biāo)準(zhǔn)不變的情況下，消費(fèi)者傾向于根據(jù)自身的情感需求和潛在的精神需求來選擇[1]。在這種轉(zhuǎn)變下，設(shè)計(jì)者應(yīng)順應(yīng)設(shè)計(jì)發(fā)展和消費(fèi)趨勢(shì)，從用戶的角度出發(fā)和以人為本的原則，結(jié)合消費(fèi)者的精神需求去進(jìn)行設(shè)計(jì)活動(dòng)。因此探索一種科學(xué)的設(shè)計(jì)方法顯得尤為重要[2]。與此同時(shí)，眼動(dòng)追蹤技術(shù)也在不斷發(fā)展和進(jìn)步。設(shè)計(jì)經(jīng)常是被看作創(chuàng)造性的思維活動(dòng)，表達(dá)設(shè)計(jì)者的主觀意圖，并非一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科體系。眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)科學(xué)化和嚴(yán)謹(jǐn)化提供了契機(jī)。目前視覺追蹤技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，視覺認(rèn)知在人機(jī)交互領(lǐng)域中的應(yīng)用及前景十分廣闊。視覺認(rèn)識(shí)是人接受信息的主要方式，人類從外界得到的信息量80%來源于視覺，承擔(dān)著用戶與信息交互的橋梁作用。許多學(xué)者已將工作重點(diǎn)轉(zhuǎn)移至探索基于視覺認(rèn)知的科學(xué)的設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)者可以通過眼動(dòng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析，以了解用戶針對(duì)產(chǎn)品信息群集的認(rèn)知加工特性，為產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)提供科學(xué)指導(dǎo)和設(shè)計(jì)方法，從而能夠提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)的品質(zhì)。

2 研究現(xiàn)狀

2.1 產(chǎn)品形態(tài)與感性意象的關(guān)聯(lián)

產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)涉及形態(tài)線條，色彩等因素，相互作用關(guān)系將影響到產(chǎn)品最終的視覺信息群像。目前研究主要集中在提取產(chǎn)品意象造型運(yùn)用多尺度刻畫提取關(guān)鍵要素，觀察分析用戶對(duì)于不同元素組合的評(píng)估并量化。

產(chǎn)品的感性意象是在視覺認(rèn)知的基礎(chǔ)上，非理性的感性信息群像加工形成的主觀感受，不同消費(fèi)者的感性意象往往不同。產(chǎn)品的感性意象往往是通過視覺達(dá)到較為直觀感受的。因而一開始重點(diǎn)放在感覺認(rèn)知方面。

在感覺認(rèn)知上，羅仕鑒研究了用戶和設(shè)計(jì)師在產(chǎn)品形態(tài)形成感性意象時(shí)的相似點(diǎn)及差異，提出和討論了用戶與設(shè)計(jì)師的產(chǎn)品形態(tài)感知意象概念，建立了用戶與設(shè)計(jì)師之間的基于視覺認(rèn)知感性意象的匹配模型[3]。在感性意象的提取中，部分學(xué)者傾向于將情感反應(yīng)數(shù)據(jù)化和參數(shù)化，該方法得到的結(jié)果更為明晰，如陳月芬等運(yùn)用信號(hào)分析采取生理信號(hào)特征，探討了建立生理信號(hào)與感性關(guān)系的模型實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)建立了可用于情感分類器特征向量的可行性方法[4]，使得用戶情感能夠量化呈現(xiàn)。但是量化數(shù)據(jù)會(huì)導(dǎo)致情感意象的個(gè)人化屬性增強(qiáng)不夠準(zhǔn)確，部分學(xué)者則采用建立匹配模型或合集的方式，如喬現(xiàn)玲等通過多維尺度分析和聚類分析等方法分析出適合于描述質(zhì)感調(diào)和的代表性感性意象詞匯集[5]。在產(chǎn)品形態(tài)要素與感性意象提取時(shí)，情感化意向具有強(qiáng)烈的個(gè)人屬性，為了減少此種影響，張?jiān)品仍谶M(jìn)行意象提取時(shí)利用對(duì)目標(biāo)意象詞匯構(gòu)成的對(duì)象集采用了模糊評(píng)價(jià)[6]。Tamirat Abegaza等提出產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要素如色彩、線條等以及組合可以使用作為視覺情感刺激的潛在替代品，而不是以單獨(dú)的產(chǎn)品形態(tài)，以便影響用戶的情感反應(yīng)[7]。除了視覺認(rèn)知，Joana Vieira等提出了新的“點(diǎn)擊”觸覺量化參數(shù)，其參數(shù)效果優(yōu)于常用的捕捉比，并將該方法作為以用戶為中心的車內(nèi)橡膠鍵盤設(shè)計(jì)指導(dǎo)[8]。

初步得到產(chǎn)品形態(tài)要素與感性要素之后，部分學(xué)者將研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到情感化設(shè)計(jì)的評(píng)估方法，探討好的情感化設(shè)計(jì)作品特點(diǎn)，從而探索科學(xué)的感性設(shè)計(jì)方法。夏雅琴針對(duì)基于多維感官的產(chǎn)品設(shè)計(jì)評(píng)估方法進(jìn)行了研究，內(nèi)容有多重維度感知的評(píng)估信息捕捉和預(yù)加工，提出產(chǎn)品設(shè)計(jì)評(píng)估信息感官來源多樣化原則，建立了一種可用于不同維度感官評(píng)估初始數(shù)據(jù)體系案例[9]。蘇建寧等針對(duì)用戶對(duì)多維意象形態(tài)表達(dá)的需求，在分析產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)全過程的基礎(chǔ)上提出產(chǎn)品多維意象形態(tài)的進(jìn)化設(shè)計(jì)模型、實(shí)現(xiàn)方法，確定了多圖像目標(biāo)的要求和產(chǎn)品樣本的形態(tài)參數(shù)[10]。此外，蘇建寧等學(xué)者直接使用潛在語(yǔ)義分析法提高評(píng)估出形態(tài)的美觀滿意程度的效率，建立了較為高效的形態(tài)美度綜合評(píng)價(jià)方法[11]，以及產(chǎn)品形態(tài)造型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)系統(tǒng)。圖1列出了基于視覺認(rèn)知的產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)流程。

2.2 優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)

在提取了相應(yīng)的產(chǎn)品形態(tài)與用戶情感反應(yīng)的一定聯(lián)系之后，研究重點(diǎn)是如何進(jìn)行運(yùn)用。產(chǎn)品形態(tài)的優(yōu)化設(shè)計(jì)呈現(xiàn)出多元化趨勢(shì)，不再是簡(jiǎn)單地基于視覺認(rèn)知，而是與感性工學(xué)、情感化設(shè)計(jì)結(jié)合在一起。產(chǎn)品形態(tài)作為消費(fèi)者視覺認(rèn)知，形成感性意象的重要因素。

2.2.1 感性工學(xué)與情感化設(shè)計(jì)

感性工學(xué)是將不同消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的感覺感性轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)要素，運(yùn)用到設(shè)計(jì)中使得產(chǎn)品更加人性化[12]，有許多學(xué)者將其與情感化設(shè)計(jì)結(jié)合起來或用于提取情感化意象。與直接提取感情意象相同，部分學(xué)者采用建立匹配模型的方式，比如Yu-Ming Chang運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)以及感性工學(xué)建立了情感識(shí)別感知模型[13]，此類方法可用于評(píng)估情感設(shè)計(jì)產(chǎn)品的模糊界定標(biāo)簽，為產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究時(shí)捕捉和分析用戶視覺認(rèn)知生理反映提供一定基礎(chǔ)；白仁飛以空氣凈化器為實(shí)際案例開展相關(guān)設(shè)計(jì)及思路，以感性工學(xué)為基礎(chǔ)采集感性詞匯和產(chǎn)品樣本以提取感性意象要素、語(yǔ)義要素、分解產(chǎn)品設(shè)計(jì)要素等方法，以提高用戶感性以及精神需求與設(shè)計(jì)要素的匹配程度[14]；部分學(xué)者則以感性工學(xué)為基礎(chǔ)將用戶感性體驗(yàn)參數(shù)化，如熊艷等提出采用感性工學(xué)技術(shù)將用戶對(duì)產(chǎn)品的形態(tài)感性認(rèn)知進(jìn)行量化，綜合運(yùn)用語(yǔ)意差異法、因子分析和多元線性回歸等方法處理產(chǎn)品意象數(shù)據(jù)，從而確定意象與特征線之間的關(guān)系，用于符合用戶感性意象的產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)方案[15]。云軼舟等則以感性工學(xué)為理論基礎(chǔ)對(duì)家電產(chǎn)品的點(diǎn)線面體四方面要素進(jìn)行形態(tài)分析，構(gòu)建了產(chǎn)品形態(tài)要素與用戶感覺意象之間的量化關(guān)系模型，建立語(yǔ)意差分量表[16]。Zhou Yan等以感性工學(xué)理論為基礎(chǔ)，在進(jìn)行形態(tài)要素提取的基礎(chǔ)上，研究了形態(tài)設(shè)計(jì)要素與主觀感受的相關(guān)性，采用多尺度法、類聚類法等建立感情意象評(píng)價(jià)方法，得到了手機(jī)形態(tài)設(shè)計(jì)元素與主觀評(píng)價(jià)值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系[17]。

2.2.2 視覺與感性意象關(guān)聯(lián)

由于個(gè)體差異和主觀因素，設(shè)計(jì)師通過產(chǎn)品形態(tài)傳達(dá)的信息無法有效地被用戶獲取，設(shè)計(jì)師也無法得到產(chǎn)品形態(tài)與用戶視覺認(rèn)知之間的關(guān)聯(lián)反饋。眼動(dòng)數(shù)據(jù)是用戶視覺認(rèn)知的直觀體現(xiàn)，設(shè)計(jì)師從眼動(dòng)數(shù)據(jù)出發(fā)能夠較為直觀的理解用戶需求，因此將其與用戶的感情意象相結(jié)合能夠有效地降低用戶個(gè)體差異和主觀因素帶來的影響，使得設(shè)計(jì)方法更為科學(xué)合理。林麗、高云坤等以眼動(dòng)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，將眼動(dòng)追蹤與視覺理論相結(jié)合得到產(chǎn)品形態(tài)優(yōu)化的設(shè)計(jì)方法[18]。方法大體遵循上述基于視覺認(rèn)知的產(chǎn)品形態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)流程。先進(jìn)行產(chǎn)品形態(tài)分析，提取意象要素后進(jìn)行信息預(yù)處理：篩選與形態(tài)高度關(guān)聯(lián)的眼動(dòng)指標(biāo)。對(duì)設(shè)計(jì)要素等感性因素進(jìn)行參數(shù)化，建立眼動(dòng)追蹤指標(biāo)與設(shè)計(jì)要素的關(guān)系模型，從而確定形態(tài)設(shè)計(jì)的優(yōu)選方案。丁寅則提出，在對(duì)于產(chǎn)品感性意象分析時(shí)可分為工學(xué)式和感性式兩種類型，在感性意象設(shè)計(jì)方面，運(yùn)用創(chuàng)新性思維設(shè)計(jì)產(chǎn)品造型創(chuàng)新性應(yīng)用流程，并對(duì)其方法實(shí)施實(shí)例運(yùn)用[19]。在創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面的工作，蘇建寧等考慮用戶的情感意象和潛在精神需求，將工作重點(diǎn)放在產(chǎn)品意象造型設(shè)計(jì)所涉及的感性意象挖掘、造型形態(tài)描述、產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)要素辨識(shí)、產(chǎn)品感性意象與設(shè)計(jì)要素的關(guān)聯(lián)及產(chǎn)品的意象形態(tài)設(shè)計(jì)等技術(shù)和方法，為產(chǎn)品意象形態(tài)設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)依據(jù)和整體思路[20]。針對(duì)創(chuàng)新性設(shè)計(jì)應(yīng)用，吳通等研究了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可拓變換和推理的一般原則，并將機(jī)制應(yīng)用于產(chǎn)品的功能設(shè)計(jì)和色彩設(shè)計(jì)中，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了創(chuàng)新解決方案[21]。

3 實(shí)踐與展望

基于視覺認(rèn)知的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法仍存在著一些問題，目前大多數(shù)研究圍繞感性工學(xué)應(yīng)用。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的研究過程中，產(chǎn)品意象的采集處理多依靠較為傳統(tǒng)的方式，缺乏科學(xué)有效的提取處理方法。用戶對(duì)于產(chǎn)品感性意象的理解不僅僅存在于眼睛注視，還包括其它生理反映等，除眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)的運(yùn)用外還應(yīng)當(dāng)加入其它測(cè)試方法，以提高研究方法的效率和準(zhǔn)確率。在今后的情感化設(shè)計(jì)探究中，不僅僅是視覺認(rèn)知，還將包括觸覺、聽覺等多通道設(shè)計(jì)，從而增強(qiáng)用戶的感官體驗(yàn)，使得設(shè)計(jì)者與用戶之間達(dá)成情感交流。

在使用過程中獲得更深層次的情感體驗(yàn)和反思層次能夠提升用戶對(duì)產(chǎn)品的忠誠(chéng)度。如何將感性意象參數(shù)化，情感體驗(yàn)客觀性描述是研究的難點(diǎn)，除形態(tài)，色彩等還應(yīng)當(dāng)注重材質(zhì)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的表達(dá)的重要作用。

從產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法研究和針對(duì)產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究?jī)蓚€(gè)方面探討基于視覺認(rèn)知產(chǎn)品設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀。首先是感性認(rèn)知的研究，研究重點(diǎn)在視覺認(rèn)知，探究感性認(rèn)知與視覺之間的關(guān)聯(lián)效應(yīng)，主要方向是產(chǎn)品感性與形態(tài)要素的提取。

基于視覺認(rèn)知，感性意象作為產(chǎn)品形態(tài)的一種設(shè)計(jì)要素的表達(dá)，與消費(fèi)者潛在精神需求的匹配度受到越來越多的關(guān)注。常用方法有語(yǔ)義詞匯總結(jié)，針對(duì)感性意象的模糊性，運(yùn)用感性工程理論優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)等建立評(píng)價(jià)體系，以滿足消費(fèi)者潛在內(nèi)心需求。在運(yùn)用相關(guān)方法研究時(shí)，需要考慮如何降低評(píng)估的主觀性，從而獲得較為準(zhǔn)確的產(chǎn)品情感化設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)。

針對(duì)感性產(chǎn)品造型的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)趨于明了，流程明確，見圖2。在提取感性意象時(shí)，運(yùn)用到產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究中的分析方法，抽取產(chǎn)品關(guān)鍵的形態(tài)特征以及設(shè)計(jì)元素，建立評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)測(cè)模型并進(jìn)行評(píng)估測(cè)定。在評(píng)估測(cè)定過程中設(shè)計(jì)一定的眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)，捕捉數(shù)據(jù)等。評(píng)估模型的建立依靠?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)研究中相關(guān)參數(shù)化方法，進(jìn)行評(píng)估總結(jié)并運(yùn)用到實(shí)際案例設(shè)計(jì)中。在此基礎(chǔ)之上，未來基于視覺認(rèn)知的產(chǎn)品設(shè)計(jì)會(huì)更加多元化，更注重情感化設(shè)計(jì)并且與服務(wù)體系相結(jié)合。

4 結(jié)語(yǔ)

運(yùn)用科學(xué)的研究方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，最終應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)制造中以提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力，提升經(jīng)濟(jì)效益是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的目的。目前國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)的研究方法仍帶有較強(qiáng)的主觀性、抽象性、經(jīng)驗(yàn)性等人文色彩，缺少針對(duì)用戶的人性化、感情化的科學(xué)研究方法。設(shè)計(jì)發(fā)展至今不再是簡(jiǎn)單的產(chǎn)品自身設(shè)計(jì)本身，應(yīng)當(dāng)系統(tǒng)化，將產(chǎn)品服務(wù)設(shè)計(jì)中的情感化設(shè)計(jì)考慮在內(nèi)，積極地借鑒其他研究發(fā)展途徑，利用現(xiàn)有的技術(shù)水平以及相關(guān)學(xué)科的研究方法，在理解設(shè)計(jì)科學(xué)內(nèi)涵的基礎(chǔ)上探究設(shè)計(jì)規(guī)律。